光學調頻連續(xù)波干涉技術

目錄
 
第1章光學調頻連續(xù)波干涉介紹1
1-1發(fā)展歷史2
1-2光學FMCW干涉及其特性4
第2章光學調頻連續(xù)波干涉原理7
2-1物理光學概述7
2-2光學FMCW干涉15
2-2-1鋸齒波光學FMCW干涉19
2-2-2三角波光學FMCW干涉25
2-2-3正弦波光學FMCW干涉29
2-3多光束光學FMCW干涉33
2-4多波長光學FMCW干涉35
第3章光學調頻連續(xù)波干涉的光源39
3-1光源介紹39
3-2激光原理40
3-2-1發(fā)光物質中的能級40
3-2-2光吸收和光發(fā)射41
3-2-3激活介質和粒子數(shù)反轉43
3-2-4光學諧振器和激光模式46
3-2-5頻率調制50
3-3半導體激光器（激光二極管）55
3-3-1半導體中的能帶55
3-3-2半導體中光的吸收和輻射58
3-3-3半導體激光器的激活介質和粒子數(shù)反轉59
3-3-4半導體激光器的光諧振和模式66
3-3-5半導體激光器的頻率調制68
3-3-6半導體激光器的驅動電路71
3-3-7激光器噪聲、頻率漂移和反饋光效應72
第4章光學調頻連續(xù)波干涉探測器75
4-1光學探測器簡介75
4-2半導體光電二極管77
4-2-1PN型光電二極管78
4-2-2PIN型光電二極管81
4-2-3雪崩光電二極管（APD）82
4-3光電二極管偏置和信號放大84
4-4探測過程中的噪聲87
第5章光學調頻連續(xù)波干涉相干理論89
5-1光源頻率帶寬的影響89
5-2光學FMCW波的相干性94
5-3光源相位噪聲的影響96
第6章光學調頻連續(xù)波干涉儀99
6-1光學FMCW干涉儀的結構99
6-2邁克爾遜FMCW干涉儀103
6-3馬赫澤德FMCW干涉儀106
6-4法布里珀羅FMCW干涉儀107
第7章光纖調頻連續(xù)波干涉儀108
7-1光纖簡介108
7-1-1單模光纖112
7-1-2雙折射光纖113
7-2光纖器件簡介116
7-2-1光纖定向耦合器117
7-2-2光纖偏振器120
7-2-3光纖偏振控制器122
7-2-4光纖連接器123
7-2-5光纖對接126
7-3光纖邁克爾遜FMCW干涉儀128
7-4光纖馬赫澤德FMCW干涉儀130
7-5光纖法布里珀羅FMCW干涉儀132
第8章多路復用光纖FMCW干涉儀134
8-1頻分復用光纖FMCW干涉儀134
8-2時分復用光纖FMCW干涉儀137
8-3時頻復用光纖FMCW干涉儀139
8-4相干復用光纖FMCW干涉儀140
第9章光纖調頻連續(xù)波干涉?zhèn)鞲衅?43
9-1光纖傳感器簡介143
9-2光纖FMCW干涉位移傳感器145
9-2-1反射式單模光纖FMCW位移傳感器145
9-2-2多路反射式單模光纖FMCW位移傳感器148
9-3光纖FMCW干涉應變傳感器165
9-3-1雙折射光纖在拉伸力下的屬性165
9-3-2雙折射光纖FMCW應變傳感器168
9-3-3反射式雙折射光纖FMCW應變傳感器172
9-4光纖FMCW干涉應力傳感器176
9-4-1雙折射光纖在垂直力作用下的表現(xiàn)176
9-4-2透射分布式雙折射光纖FMCW應力傳感器178
9-4-3反射分布式雙折射光纖FMCW應力傳感器180
9-5光纖FMCW干涉溫度傳感器183
9-5-1反射式單模光纖FMCW溫度傳感器183
9-5-2多路反射式單模光纖FMCW溫度傳感器185
9-6光纖FMCW干涉旋轉傳感器（陀螺儀）185
9-6-1光纖陀螺儀的原理186
9-6-2單模光纖FMCW陀螺儀194
9-6-3差分單模光纖FMCW陀螺儀196
9-6-4雙折射光纖FMCW陀螺儀197
9-6-5差分雙折射光纖FMCW陀螺儀199
第10章光學調頻連續(xù)波干涉信號處理203
10-1頻率測量204
10-1-1時間固定周期計數(shù)法204
10-1-2數(shù)值固定周期計數(shù)法206
10-1-3脈沖填充法208
10-2相位測量209
10-2-1脈沖填充法210
10-2-2鎖相環(huán)法211
10-2-3數(shù)字信號處理法212
參考文獻213